(二)ADHD(注意力缺陷障碍)和多巴胺之间说不完的故事

多巴胺的作用机制

(二)ADHD(注意力缺陷障碍)和多巴胺之间说不完的故事

一、多巴胺是什么

多巴胺是一种神经信使,神经细胞之间依靠多巴胺传递兴奋及开心,它就像一个快递小哥。

其实人体大脑内的多巴胺是非常多的,只是因为运输代谢出了问题,才导致一系列的疾病发生。

1、合成和储存:以酪氨酸为原始材料,通过一系列酶的作用,最终变成多巴胺。然后存储到囊泡,供需要的时候使用。

(二)ADHD(注意力缺陷障碍)和多巴胺之间说不完的故事

酪氨酸一般由饮食蛋白提供,合成多巴胺最重要的限速酶就是酪氨酸羟化酶(TH),记住这个酶很关键。由于这个酶在大脑中的能力比较弱,结果就是,即使吃再多富含酪氨酸的食物,也无法使多巴胺合成增加。

这种时候必须直接补充左旋多巴,绕开TH影响的限速环节,才能增加多巴胺的合成。因为多巴脱羧化酶的含量高,活力强。这就是为什么用左旋多巴治疗帕金森症的原因。

合成多巴胺就好比生产一个产品,需要两道工序,第一道工序是人工,比较慢,第二道工序是机器,很快。为了快速生产更多的产品,我们可以采购一些半成品,让机器快速加工完成。

什么因素影响酪氨酸羟化酶呢?

既然酪氨酸羟化酶是多巴胺合成的限速因子,那么调节酪氨酸羟化酶的活性,就可以调节多巴胺的合成。

1).短期调节 反应快,持续时间短

a)多巴胺本身抑制酪氨酸羟化酶活力。细胞内游离的多巴胺增多,反馈性作用,使得酪氨酸羟化酶活力下降,左旋多巴含量较少。表现在药物上,多巴胺激动剂(阿扑吗啡)和多巴胺有相同的抑制作用,能让左旋多巴含量减少。相反,多巴胺阻断剂(氟哌啶醇)使得酪氨酸羟化酶活力增强,左旋多巴含量增加。

b)突触前膜多巴胺D2受体自身负反馈调节酪氨酸羟化酶活力。突触前膜释放的多巴胺,马上作用于前膜上的D2自身受体,让多巴胺合成减少。一旦细胞觉察到多巴胺变多,这种机制就会启动,维持多巴胺的平衡。

2).长周期调节 影响DNA 改变酪氨酸羟化酶的表达

咖啡因、烟碱、吗啡等会上调酪氨酸羟化酶的基因表达,让其数量变多。

抗抑郁药可下调酪氨酸羟化酶表达,减少多巴胺的合成。

总之,记住酪氨酸羟化酶是限制多巴胺合成最重要的因素就行,它就像一头“懒驴”,牵着不走,打着倒退。细胞会想尽一切办法限制酪氨酸羟化酶的活性,从而限制多巴胺“莫名其妙”的增加。

2、释放: 大脑接受到信号刺激后,会释放多巴胺,导致细胞外多巴胺水平的升高,引起相应的反应。此后大部分的多巴胺又重新回到突触前膜内,以便下次再用。比如饥饿的时候看到食物,大脑会释放大量多巴胺,产生开心的感觉,让我们去主动觅食。一想到喝酒后的快感,大脑也会产生多巴胺,催促你积极张罗饭局。多巴胺的增加,会给人一种做事的动机和动力。

3、回收和代谢:释放到突触多巴胺发挥作用后,就会被灭活,主要有两种方式:重摄取和酶解。其中重摄取占释放量的80%,故重摄取是中止多巴胺生理作用的主要方式。

重摄取

释放出的多巴胺中的绝大多数会在几个毫秒内迅速被清除,产生这一效应的一个主要方式就是多巴胺转运体(DAT)介导的多巴胺重摄取。

基于实验数据建立的数学模型显示,多巴胺的释放速率约为81 μM/h,而多巴胺转运体的重摄取速度约为80.1 μM/h,两者的差值应该由新合成的多巴胺来补充,进而维持胞内多巴胺的存贮浓度。

酶解失活

留在细胞外的多巴胺、新合成或者重摄取进入细胞内的多巴胺,被酶失活,约占20%-50%,代谢酶包括单胺氧化酶、儿茶酚-O-甲基转移化酶(COMT)。通过抑制这些酶的活性,也开发了一系列的药物,间接增加多巴胺含量。比如司来吉兰和雷沙吉兰抑制单胺氧化酶活性,恩他卡朋抑制COMT。

综上所述,多巴胺转运体才是多巴胺发挥作用关键因素,其功能异常会引起相关的疾病。对多巴胺转运体下手,能让多巴胺浓度出现巨大变化,外在体现就是药效强大。

如果把细胞比喻为一座城池,多巴胺是士兵,城门负责释放士兵,多巴胺转运体就好比在城墙上安的电梯,负责将士兵运输回城内。城门一分钟放出100个士兵,电梯那儿就回收80个,城外剩下的20个士兵就被酶代谢掉。

如果把电梯毁掉,无法回收士兵,城外就会迅速累积大量的士兵,产生强烈的效应。

苯丙胺和利他林等物质就是作用于电梯(多巴胺转运体),让电梯失去回收的功能,间接增加了城外多巴胺的含量,而且短时间内增加的多巴胺含量特别高,所以产生的效应强烈。

司来吉兰是单胺氧化酶抑制剂,这种酶和司来吉兰结合后,失去活性,无法处理多巴胺,也间接增加了“城外”多巴胺的数量。所以,相比于精神兴奋药,司来吉兰(单胺氧化酶抑制剂)的作用显得平淡。而且司来吉兰只能镇压住部分酶,即便它的“大哥”雷沙吉兰(其效价是司来吉兰5-10倍)能镇压更多酶,留下的多巴胺数量也“屈指可数”,无法和精神兴奋药相比。

单纯就增加多巴胺浓度而言,利他林等精神兴奋药秒杀司来吉兰和雷沙吉兰等单胺氧化酶抑制剂。这就像极了电影台词:“你已经出了全力,而我还没有出力”。

每种药物都有他的极限,从多巴胺转运体这儿就能一部分解释,为什么司来吉兰和雷沙吉兰等治疗ADHD,效果无法和利他林等精神兴奋药比。“每辆车都有他的极限,再快也只是86”。

4、多巴胺受体:多巴胺要发挥作用,必须结合相应的受体。多巴胺受体主要分两类:D1受体和D2受体,了解这两种分类就足够了。

重组DNA技术将这两种受体再分,多巴胺D1样受体再分为D1和D5受体,多巴胺D2样受体再分为D2、D3和D4受体。

1. 多巴胺D2受体常常能直接表现其功能,而D1受体则不能,但后者对D2受体有允许作用,使D2受体实现其功能。两者,独立专一作用,不能相互影响。

2. 多巴胺D2自身受体特殊机制

自身受体对激动剂更为敏感,比如多巴胺对自身受体亲和力高,对突触后亲和力低,敏感度相差6-10倍,所以,低剂量的多巴胺或者激动剂优先作用于自身受体,反而使得多巴胺含量减少。而高剂量才能同时作用突触后受体,产生效益。这个机制对于理解小剂量的利他林就足以改善ADHD患者多动的情况十分重要。


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